ALINE JOSEPH RAMALHO
ANÁLISE FILOGENÉTICA DO CLADO NEOTROPICAL DE
Habenaria
(ORCHIDACEAE) BASEADA EM DADOS
MOLECULARES E MORFOLÓGICOS
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal do Departamento de Botânica do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Minas Gerais, como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Biologia Vegetal.
Área de Concentração Taxonomia Vegetal
ALINE JOSEPH RAMALHO
ANÁLISE FILOGENÉTICA DO CLADO NEOTROPICAL DE
Habenaria
(ORCHIDACEAE) BASEADA EM DADOS
MOLECULARES E MORFOLÓGICOS
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal do Departamento de Botânica do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Minas Gerais, como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Biologia Vegetal.
Área de Concentração Taxonomia Vegetal
Orientador: Prof. Dr. João Aguiar Nogueira Batista Universidade Federal de Minas Gerais Coorientador: Prof. Dr. Leandro Cézanne de Souza Assis
Universidade Federal de Minas Gerais
043 Ramalho, Aline Joseph.
Análise filogenética do clado neotropical de Habenaria (Orchidaceae) baseada em dados moleculares e morfológicos [manuscrito] / Aline Joseph Ramalho. – 2014.
50 f. : il. ; 29,5 cm.
Orientador: João Aguiar de Nogueira Batista. Co-orientador: Leandro Cézanne de Souza Assis.
Dissertação (mestrado) – Universidade Federal de Minas Gerais, Departamento de Botânica.
1. Habenaria – América Latina - Teses. 2. Orquídea – Teses. 3. Filogenia– Teses. 4. Morfologia vegetal – Teses. 5. Plantas – Biologia molecular. 6. Biologia vegetal – Teses. I. Batista, João Aguiar de Nogueira. II. Assis, Leandro Cézanne de Souza. III. Universidade Federal de Minas Gerais. Departamento de Botânica. IV. Título.
“Um homem precisa viajar. Por sua conta, não por meio de histórias, imagens, livros ou tv. Precisa viajar por si, com seus olhos e pés, para entender o que é seu. Para um dia plantar as suas próprias árvores e dar-lhes valor. Conhecer o frio para desfrutar o calor. E o oposto. Sentir a distância e o desabrigo para estar bem sobre o próprio
teto. Um homem precisa viajar para lugares que não conhece para quebrar essa arrogância que nos faz ver o mundo como o imaginamos, e não simplesmente como é
ou pode ser; que nos faz professores e doutores do que não vimos, quando deveríamos ser alunos, e simplesmente ir ver”
AGRADECIMENTOS
Gostaria de agradecer à todos os amigos, que de formas diferentes me proporcionaram momentos de alegria, reflexões, aprendizado, troca de conhecimentos, companheirismo, leituras, discussões científicas e da vida, carinhos, cuidados e de uma verdadeira amizade. O mestrado foi construído com todos esses momentos, juntamente com as alegrias e choros, lanches e jejuns e de muitas conversas criativas regada a muito café com chocolate.
Às empresas de fomento (CNPq, Fapemig, Capes), por aprovarem os projetos que garantiram a bolsa nesse mestrado, o desenvolvimento do trabalho específico, os auxílios financeiros aos congressos e viagens.
Ao meu orientador, João Aguiar Nogueira Batista, pela oportunidade de trabalhar, aprender e apreender sobre sistemática e taxonomia de um grande gênero na família Orchidaceae: Habenaria. Pela paciência em me ensinar sobre esse gênero, suas peculiaridades, analisar o grupo em um contexto ecológico, filogenético e biogeográfico. Pela confiança depositada em mim desde 2007. Pelos desafios gerados em cada projeto.
Ao meu coorientador, Leandro Cézanne de Souza Assis, por ter aceitado esse desafio de me auxiliar nesse trabalho com ideias excelentes e inovadoras (para mim), dando subsídio para o desenvolvimento das análises morfológicas, que pouco eu conhecia, discussões sobre os vários conceitos de homologia e comparar as análises morfológica e molecular.
Aos membros da banca, por aceitarem o convite de avaliar o trabalho e a disponibilidade em contribuir com os seus conhecimentos para a melhoria e crescimento desse trabalho.
À todos os professores do Departamento de Botânica, por me mostrarem a importância da botânica e ensinarem-me a conhecer o funcionamento dos sistemas das plantas, suas células, classificação em um grupo e a interação com outros vegetais ou outros organismos totalmente diferente e o ambiente.
!
Figueiredo, Denise Maria Trombert de Oliveira e João Renato Stehmann. Obrigada por vocês estarem sempre dispostos e solícitos a atenderem os “probleminhas”, nossas angustias e aflições, além de proporcionarem momentos de muito conhecimento e atenção na ciência das plantas e na vida.
Às secretárias que acompanharam minha caminhada no departamento de Botânica: Maria Márcia Araújo Dias, Sara Rocha de Almeida Costa, Sônia Mara de Oliveira Costa, Terezinha de Jesus Alves e Denise Márcia Figueiredo Monteiro pelo apoio logístico e principalmente pela amizade incondicional, atenção e carinho. A nossa querida Selma Carvalho Lema, “Selminha”, por manter a organização e higienização, indispensáveis para o desenvolvimento dos nossos trabalhos, além da preocupação com todos, sem distinção.
À todos os amigos que fiz em todos os laboratórios do departamento, sem nenhuma diferença, sempre sendo bem tratada por todos com carinho, atenção, preocupação e amizade. Peço desculpa por não citar o nome de todos, não gostaria de deixar ninguém de fora, mas lembrarei sempre de todos os momentos que passamos e das risadas compartilhadas.
Aos amigos pela força e apoio em cada jornada e em especial aos que a botânica me proporcionou. A Thaís Almeida, Luciana Kamino, Leandro Giacomin, Bruna Ladeira Lau, Antônio Massensini Jr., Bárbara Leal, Cleber Chaves, Frederic Hughes, Francine Costa, Giovanna Giudicelli, Marcela Baroni, Ana Carolina Marinho, Renê Carneiro, Anete Formiga, Denise Trombert, Élder Paiva, Eduardo Borba, Luzia Modolo, Márcio Werneck, Queila Garcia, Gustavo Santos, Vinícius Kuster, Rosy Isaías, Fernando Silveira, Fernando Vale, Ary Oliveira Filho, Cláudio Nicoletti, Lívia Echternacht, Nara Mota, Pedro Viana, Pablo Burkowski, André Arruda, Érica Borsali, Rafaela Cardoso, Cecília Fiorini, Ariane Raquel Barbosa, Ana Paula Vimieiro, Karina Schulz, Marcos de Melo, Ravena Dias, Danilo Neves, Ana Paula Faria, Bruno Garcia. E, os amigos além dos muros da botânica: Fabiana Cerqueira Martins, Fabrício Vinhas, Isis Caroline Oliveira, Letícia Gentilini, Maria Acácia Tiburcio, Lelia Silva de Assis, Karina Vasconcelos. Sei que vocês sempre torceram por essa conquista e sou grata por tudo.
acreditarem em mim e por tornarem o meu sonho, sonho de todos. Pelo amor, carinho, paciência e compreensão dos grandes exemplos de vida, Aurino Ramalho e
Celia Maria Joseph, pelo incentivo e permanente apoio em todas as etapas. À minha
irmã, Andreia Joseph Ramalho, pela cumplicidade incondicional, pelas alegrias e tristezas compartilhadas e a vibração em cada conquista. Amo vocês!!!!
A Deus por abençoar e iluminar a minha caminhada e a minha mente na incessante busca pelo conhecimento, sustentando a minha fé ao longo desta árdua jornada e por todas as pessoas, indistintamente, que entrariam em minha vida e que me proporcionariam crescimento pessoal e profissional, e que me enriquecessem com as suas histórias.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Diversidade da morfologia floral de Habenaria para a Região Neotropical. A. H. rupicola Barb.Rodr.; B. H. paranaensis Barb.Rodr.; C. H. parviflora Lindl.; D. H. trifida Kunth.; E. H. hamata Barb.Rodr.; F. H. mystacina Lindl; G. H. leucosantha Barb. Rodr.; H. H. rolfeana Schltr; I. H. pungens Cogn. ... 14
Figura 2. Morfologia floral de Habenaria. A. Planta, B. Morfologia da Flor; C. Morfologia da Coluna ... 16
Figura 3a. Árvore Bayesiana da análise combinada dos marcadores ITS e matK. Os valores de probabilidade posterior da análise Bayesiana e de bootstrap da parcimônia são mostrados acima dos ramos. As abreviaturas de três letras a direita do nome da espécie indica em qual seção está inserida de acordo com os tratamentos de Kränzlin (1892, 1901) e Cogniaux (1893). Nomes entre parênteses indicam os gêneros propostos por Szlachetko (2003a, 2003b, 2004a, 2004b). A classificação seccional das espécies africanas também é mostrada. Os subclados terminais bem suportados do clado Neotropical estão numerados de 1 a 21 ... 19
Figura 3b. Continuação da figura 3a. Na árvore da direita são mostrados os comprimentos dos ramos ... 20
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Comparação das principais propostas de classificação (seções e tratamentos
informais) do gênero Habenaria para a Região Neotropical, Brasil e México entre os
diferentes autores ... 17
Tabela 2. Lista das espécies analisada nesse estudo com os respectivos números de
acessos das sequências no GenBank ... 22
Tabela 3. Matriz Morfológica. Lista dos caracteres levantados para cada espécie
analisada. A interrogação (?) representa o estado de caráter não conhecido ... 35
!
SUMÁRIO
RESUMO ... 11
ABSTRACT ... 12
1. Introdução ... 13
1.1. Análise filogenética do gênero Habenaria ... 17
2. Objetivos ... 21
3. Material e métodos ... 22
3.1. Táxons amostrados ... 22
3.2. Enraizamento ... 24
3.3. Levantamento dos dados moleculares ... 24
3.4. Levantamento dos dados morfológicos ... 25
3.5. Análises filogenéticas ... 25
4. Resultados ... 26
4.1. Caracteres morfológicos ... 26
4.2. Análise filogenética dos dados morfológicos ... 38
4.3. Análise filogenética dos dados moleculares ... 40
4.4. Análise filogenética dos dados combinados ... 42
5. Discussão ... 44
6. Conclusão ... 46
RESUMO
O presente trabalho apresenta uma análise filogenética do clado neotropical de Habenaria (Orchidaceae) com base em dados moleculares e morfológicos. Os objetivos foram: (i) analisar as relações evolutivas de Habenaria da Região Netropical, a partir de análises filogenéticas baseadas em dados moleculares e morfológicos; (ii) comparar as topologias obtidas das análises separadas e combinadas; e (iii) auxiliar no entendimento da taxonomia e da evolução morfológica do grupo. Foram utilizadas 75 espécies, incluindo Habenaria (Região Neotropical e africana), Bonatea e Gennaria. Foram obtidos 36 caracteres morfológicos, enquanto os 1383 caracteres moleculares foram extraídos de análises previamente publicadas. Foram executadas análises de parcimônia dos dados separados e combinados, e apresentadas árvores de consenso estrito. A maior resolução foi obtida pela análise molecular, enquanto as topologias morfológica e combinada apresentaram baixa resolução. O monofiletismo do clado neotropical de Habenaria foi recuperado apenas nas análises molecular e combinada. Sinapomorfias morfológicas para esse clado e seus subclados não foram identificadas. Bonatea apareceu como um grupo monofilético em todas as análises, com várias sinapomorfias morfológicas. Embora a análise morfológica não tenha gerado resultados satisfatórios, este foi o primeiro trabalho do clado neotropical de Habenaria utilizando caracteres morfológicos e combinados num contexto filogenético.
ABSTRACT
This work presents a phylogenetic analysis of the neotropical clade of Habenaria
(Orchidaceae) based on molecular and morphological data. The objectives were: (i)
analyze the evolutionary relationships of the neotropical clade of Habenaria from
phylogenetic analyzes based on molecular and morphological data; (ii) compare the
topologies obtained from separate and combined analyzes; and (iii) assist in the
understanding of the taxonomy and morphological evolution of the group. 75 species,
including Habenaria (Neotropical and African), Bonatea and Gennaria were used. 36
morphological characters were obtained, while 1383 molecular characters were
obtained from previously published analyzes. Parsimony analysis of separate and
combined data were performed and strict consensus trees presented. The highest
resolution was obtained by molecular analysis, while the morphological and
combined topologies presented low resolution. The monophyly of the Neotropical
clade of Habenaria was recovered only in the molecular and combined analyzes.
Morphological synapomorphies for this clade and its subclades were not identified.
Bonatea appeared as a monophyletic group in all analyzes, with several
morphological synapomorphies. Although the morphological analysis did not produce
satisfactory results, this was the first work of the neotropical clade of Habenaria
using morphological characters and combined with molecular data in a phylogenetic
context.
Kew words: Habenaria, Orchidaceae, neotropical, morphological characters,
1.
Introdução
Orchidaceae é uma das maiores famílias de angiospermas no mundo, com
aproximadamente 25.000 espécies (Dressler, 2005), com distribuição em praticamente todos os continentes (Dressler, 1993, 2005). O gênero Habenaria Willd. pertence à subfamília Orchidoideae, à tribo Orchideae e à subtribo Orchidinae. Habenaria é o maior gênero de orquídeas terrícolas, com aproximadamente 835 espécies (Govaerts et al., 2010). O gênero está distribuído nas regiões tropicais e subtropicais do Velho e Novo Mundo (Pridgeon et al., 2001a), e possui centros de diversidade no Brasil, África central e sul, e leste da Ásia (Kurzweil & Weber, 1992). Aproximadamente 300 espécies ocorrem na Região Neotropical (Batista et al., 2011a, Batista et al. 2011b).
A morfologia vegetativa de Habenaria para a Região Neotropical caracteriza-se pelo caule ereto, simples; folhas alternas, espiraladas, muitas vezes adpressas ao caule, parecendo áfilas; inflorescência terminal, simples, geralmente multiflora. A parte reprodutiva caracteriza-se por apresentar flores de tamanhos variáveis, geralmente verdes, mas também brancas ou amareladas; pétalas e labelo geralmente partidos, com os segmentos filiformes, o labelo com um nectário basal (calcar ou esporão); ginostêmio curto; antera ereta fusionada à coluna, persistente (não caduca), dividida em dois lóculos; polínias duas (hemipolinários), sécteis (polínia subdividida em pequenos pacotes, ligados por um material elástico), com caudículo e viscídio, basal; um estigma, dividido em dois lobos, inteiros e livres, não fusionados às pétalas ou ao labelo, projetados, circundando a abertura do calcar (figura 1 e 2) (Pridgeon et al., 2001).
As flores, geralmente, são pequenas e pouco vistosas, produzem néctar e
exalam um perfume noturno. A polinização é feita durante a noite por mariposas ou mosquitos. Os insetos são atraídos pela fragrância e pela oferta de néctar. A taxa de polinização é alta e a quantidade de frutos formados normalmente é grande. A
maturação dos frutos é rápida e em alguns casos uma mesma inflorescência pode ter
Figura 1. Diversidade da morfologia floral de Habenaria para a Região Neotropical. A.H. rupicola Barb.Rodr.; B. H. paranaensis Barb.Rodr.; C. H. parviflora Lindl.; D. H. trifida Kunth.; E.H. hamata Barb.Rodr.; F.H. mystacina Lindl; G.H. leucosantha Barb. Rodr.; H. H. rolfeana Schltr; I.H. pungens Cogn.
%$7,67$(7$/1(::25/'+$%(1$5,$6<1236,6,
),*85()ORUDOPRUSKRORJ\GLYHUVLW\RI1HZ:RUOG+DEHQDULD$+UXSLFROD%DUE5RGU%+SDUDQDHQVLV
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Habenaria é exclusivamente terrícola, todavia, há registro de uma espécie africana de hábito epifítico (Pridgeon et al., 2001a). O gênero é encontrado
principalmente em regiões de clima sazonal, com uma estação chuvosa bem definida
e uma estação seca. As plantas são perenes, mas os caules e folhas são anuais. Cada
ciclo de crescimento anual normalmente inicia-se com a chegada das chuvas. Com a
disponibilidade de água, brota um novo caule a partir da reserva de nutrientes
acumulados na tubera subterrânea. Com os recursos produzidos pela nova brotação é
formado um nova tubera (Hoehne, 1940). A tubera anterior subsiste por algum tempo
ao lado do novo, mas depois degenera. Com a chegada do período de seca a parte
aérea morre gradualmente, e a planta subsiste apenas pela tuberaenterrada no solo até
a estação chuvosa seguinte (Hoehne, 1940). O crescimento e floração da grande
maioria das espécies ocorrem entre novembro a abril, que corresponde ao período
chuvoso. Algumas poucas espécies crescem e florescem durante a estação seca, entre
maio a outubro, mas nesse caso, as plantas são sempre de ambientes muito úmidos,
onde há disponibilidade de água durante todo o ano (Batista et al., 2005).
A maioria das espécies é de distribuição ampla na Região Neotropical, como
exemplo a Habenaria trifida! Kunth, entretanto, algumas espécies possuem
distribuição mais ou menos restrita, é o caso da Habenariaitacolumia Garay (Batista
et al., 2011a). Grande parte das espécies ocorre em formações campestres, sendo que
o maior número é encontrado nos campos limpos úmidos. Algumas espécies também
ocorrem em campos secos, cerrados ou encostas rochosas secas. Poucas espécies
ocorrem em ambientes florestais e poucas são tipicamente aquáticas, crescendo dentro
da água na margem de lagos, córregos ou rios (Hoehne, 1940; Pridgeon, 2001a).
Algumas espécies podem ocupar áreas antropizadas, como pastos e beiras de estradas,
Figura 2. Morfologia floral de Habenaria. A. Planta, B. Morfologia da Flor; C. Morfologia da Coluna.
As únicas revisões realizadas para o gênero em nível mundial foram feitas por
Kränzlin (1892, 1901), que reconheceu 427 espécies distribuídas em 32 seções, sendo
que para a Região Neotropical foram reconhecidas 105 espécies em 12 seções.
Kränzlin baseou a caracterização das seções principalmente no grau de divisão das
pétalas e do labelo, na estrutura da coluna, e no comprimento dos estigmas. Cogniaux
(1893), no tratamento do gênero na Flora Brasiliensis, seguiu praticamente o mesmo
tratamento de Kränzlin (1892, 1901). Na Flora Brasilica, Hoehne (1940) revisou as Inflorescência terminal
e simples
Caule
Folhas
Túbera Raízes
A
Sépala Dorsal
Pétala Posterior
Pétala Anterior Sépala Lateral
Coluna
Labelo Lobo Central
Labelo Lobos Laterais Calcar
B
– –
–
espécies brasileiras, reconhecendo 170 espécies distribuídas em nove grupos. Tais
grupos foram criados como grupos informais com objetivo de estabelecer chaves para
as espécies. No inventário de orquídeas do Brasil realizado por Pabst & Dungs (1975,
1977), foram reconhecidas 165 espécies. Os autores seguiram a mesma divisão
proposta por Hoehne (1940), mas com algumas modificações e novas características
para distinguir grupos que foram chamados de alianças. Tamayo (1993) fez um
tratamento das espécies mexicanas e reconheceu 12 grupos supostamente naturais,
mas sem fazer nenhuma correlação com os tratamentos seccionais previamente feitos
(tabela 1).
Tabela 1. Comparação das principais propostas de classificação (seções e tratamentos
informais) do gênero Habenaria para a Região Neotropical, Brasil e México entre os
diferentes autores.
1.1.
Análise filogenética do gênero
Habenaria
Habenaria, apesar de ser o maior gênero da subtribo Orchideae e de ampla
distribuição, encontra-se sub-representado em estudos filogenéticos,
comparativamente a outros gêneros na tribo, como Orchis Tourn. ex L., Ophrys L. e
Platanthera L.C. Rich., que foram extensivamente investigados (Pridgeon et al.,
1997; Bateman et al., 1997; Bateman et al., 2003). Provavelmente tal fato pode ser
principalmente no hemisfério sul e são raramente cultivadas. Até o ano de 2013 havia
apenas um trabalho que abordou a filogenia de Habenaria usando dados moleculares
e análises cladísticas (Bateman et al., 2003). Além deste trabalho, algumas poucas
espécies foram incluídas no contexto de análises filogenéticas da família (Cameron et
al., 1999; Douzery et al., 1999; Kores, et al., 2001; Bellstedt et al., 2001; Ponsie et al.,
2007) ou do código de barra de DNA (Lahaye et al., 2008). O trabalho de Bateman et
al. (2003), utilizando sequências de ITS do DNA ribossomal nuclear, indicou que
Habenaria é polifilético. Porém, os resultados foram baseados em uma baixa
amostragem (apenas 8 espécies foram amostradas) e principalmente em espécies
africanas e asiáticas. Contrário aos resultados de Bateman et al. (2003), a relativa
homogeneidade na morfologia floral das espécies presentes na Região Neotropical,
particularmente quanto a morfologia do ginostêmio, sugeria que as mesmas
constituíssem um grupo monofilético (Batista et al., 2013). Mais recentemente,
Szlachetko (2003a, 2003b, 2004a, 2004b) elevou várias seções de Habenaria ao nível
genérico, incluindo algumas seções do novo mundo.
A filogenia molecular de Habenaria no Novo Mundo (figura 2a e 2b) proposta
por Batista et al. (2013), amostrou 151 táxons, incluindo 113 táxons para a Região
Neotropical e 38 táxons em 11 gêneros do Velho Mundo. Nesse trabalho foram
utilizados dois marcadores: o espaçador interno transcrito (ITS) da família
multigênica do RNA ribossomal e parte do gene maturase K (matK), do genoma
plastidial. Esses marcadores têm sido utilizados nas análises filogenéticas de diversos
grupos de Orchidaceae, incluindo a tribo Orchideae (Pridgeon et al., 1997; Bateman et
al., 1997; Bateman et al., 2003; Ponsie et al., 2007).
Nesse trabalho foi inferido que (i) as espécies do Novo Mundo formam um
grupo monofilético com alto suporte; (ii) o clado Neotropical consiste de ao menos 21
subgrupos monofiléticos bem resolvidos; (iii) todas as 12 seções neotropicais do
tratamento seccional (Kränzlin, 1892, 1901) atual são polifiléticas e precisarão ser
revistas e circunscritas; (iv) espécies africanas nas seções Diphyllae, Dolichostachyae,
Ceratopetalae e Bilabrellae formam o grupo-irmão do clado neotropical; (v) os
gêneros Bertauxia Szlach., Kusibabella Szlach. e Habenella Small, recentemente
segregados do gênero, são parafiléticos ou polifiléticos.
Entre os subgrupos apontados por Batista et al. (2013), alguns são bastante
Entretanto, em vários casos, a uniformidade morfológica dos subgrupos não é clara,
diversos táxons não foram bem resolvidos dentro dos subgrupos, e as relações entre
esses não puderam ser bem estabelecidas, uma vez que os ramos internos
apresentaram, de um modo geral, um suporte baixo.
2.
Objetivos
O presente trabalho tem como objetivos: (i) analisar as relações evolutivas de
Habenaria para a Região Neotropical, a partir de análises filogenéticas baseadas em
dados moleculares e morfológicos; (ii) comparar as topologias obtidas das análises
separadas e combinadas; e (iii) auxiliar no entendimento da taxonomia e da evolução
3.
Material e métodos
3.1.
Táxons amostrados
A partir da análise filogenética de Batista et al. (2013), dos 151 táxons
amostrados nesse trabalho, foram escolhidas 75 espécies, incluindo Habenaria (para a
Região Neotropical e africana), Bonatea Willd. e Gennaria Parl.. Esses táxons foram
selecionados de clados bem resolvidos e com alto suporte, bem como táxons cujas
posições não foram resolvidas devido à politomia e/ou baixo suporte. A lista das
espécies incluídas nas análises é apresentada na tabela 2.
Tabela 2. Lista das espécies analisada nesse estudo com os respectivos números de
acessos das sequências no GenBank.
Táxons N° de acesso no GenBank
Origem ITS matK
Bonatea antennifera Rolfe África DQ522049 DQ522082 B. boltonii (Harv.) Bolus África DQ522054 DQ522083 B. bracteata G. McDonald &
McMurtry
África
DQ522057 DQ522084 B. cassidea Sond. África DQ522059 DQ522085 B. lamprophylla J.Stewart África DQ522060 DQ522086 B. polypodantha (Rchb.f.)
L.Bolus
África
DQ522062 DQ522087 B. porrecta (Bolus) Summerh. África DQ522064 DQ522088 B. pulchella Summerh. África DQ522066 DQ522089 B. saundersioides (Kraenzl. e
Schltr.) Cortesi
África
DQ522067 DQ522090 B. speciosa (Lf.) Willd. África DQ522069 DQ522091 Gennaria diphylla (Link) Parl. Europa AY351380 AY368383 Habenaria achalensis Kraenzl. Região Neotropical HM777526 HM777794 H. alpestris Cogn. Região Neotropical HM777655 HM777952 H. arenaria Lindl. África HF560563 HF560587 H. armata Rchb.f. Região Neotropical HM777677 HM777931 H. ayangannensis Renz Região Neotropical HM777706 HM777934 H. balansae Cogn. Região Neotropical HM777682 HM777884 H. brevidens Lindl. Região Neotropical HM777535 HM777903 H. caldensis Kraenzl. Região Neotropical HM777646 HM777882 H. ciliatisepala J.A.N.Bat. &
Bianch.
Região Neotropical
H. clavata (Lindl.) Rchb.f. África DQ522074 DQ522093
H. cryptophila Barb.Rodr. Região Neotropical HM777582 HM777870 H. cultelifolia Barb.Rodr. Região Neotropical HM777675 HM777923 H. curvilabria Barb.Rodr. Região Neotropical HM777598 HM777860
H. depressifolia Hoehne Região Neotropical HM777601 HM777868 H. distans Griseb. Região Neotropical HM777630 HM777871
H. dives Rchb.f. África DQ522075 DQ522095
H. edwallii Cogn. Região Neotropical HM777564 HM777803 H. glaucophylla Barb.Rodr. var.
glaucophylla
Região Neotropical
HM777631 HM777875 H. hamata Hoehne Região Neotropical HM777586 HM777865 H. hexaptera Lindl. Região Neotropical HM777537 HM777908 H. humilis Cogn. Região Neotropical HM777581 HM777879 H. imbricata Lindl. Região Neotropical HM777650 HM777927 H. itacolumia Garay Região Neotropical HM777723 HM777975 H. johannensis Barb.Rodr. Região Neotropical HM777609 HM777841
H. laevigata Lindl. África DQ522076 DQ522096
H. lavrensis Hoehne Região Neotropical HM777710 HM777938 H. leprieurii Rchb.f. Região Neotropical HM777660 HM777951 H. leptoceras Hook. Região Neotropical HM777597 HM777855 H. leucosantha Barb.Rodr. Região Neotropical HM777568 HM777790
H. lithophila Schltr. África DQ522077 DQ522098
H. lundibundiciliata J.A.N.Bat & Bianch.
Região Neotropical
HM777639 HM778007 H. macilenta (Lindl.) Rchb.f. Região Neotropical HM777606 HM777811 H. macronectar (Vell.) Hoehne Região Neotropical HM777614 HM777833 H. magniscutata Catling Região Neotropical HM777641 HM777880
H. mannii Hook.f. África DQ560579 HF560603
H. melanopoda Hoehne & Schltr.
Região Neotropical
HM777689 HM777890 H. montevidensis Spreng. Região Neotropical HM777619 HM777826 H. mystacina Lindl. Região Neotropical HM777728 HM777970 H. nasuta Rchb.f. & Warm. Região Neotropical HM777716 HM777959
H. nuda var. pygmaea Hoehne Região Neotropical HM777651 HM777984 H. orchiocalcar Hoehne Região Neotropical HM777662 HM777914 H. pabstii J.A.N.Bat. & Bianch. Região Neotropical HM777666 HM777912
H. paranaensis Barb.Rodr. Região Neotropical HM777528 HM777796 H. parviflora Lindl. Região Neotropical KC257475 KC257478
H. praestans Rendle África DQ522079 DQ522100
H. pratensis (Salzm. ex Lindl.) Rchb.f.
Região Neotropical
HM777546 HM777847 H. psammophyla J.A.N.Bat.,
Bianch. & B.M. Carvalho
Região Neotropical
H. pubidactyla var.
apiculatipetala J.A.N.Bat. & Bianch.
Região Neotropical
HM777729 HM777973 H. pungens Cogn. Região Neotropical HM777570 HM778011 H. regnellii Cogn. Região Neotropical HM777603 HM777830 H. rodeiensis Barb.Rodr. Região Neotropical HM777577 HM777995 H. rolfeana Schltr. Região Neotropical HM777727 HM777977 H. rotundiloba Pabst Região Neotropical HM777717 HM778017 H. schenckii Cogn. Região Neotropical HM777580 HM777869 H. secunda Lindl. Região Neotropical HM777525 HM777791 H. secundiflora Barb.Rodr. Região Neotropical HM777637 HM778004 H. setacea Lindl. Região Neotropical HM777731 HM777980 H. subviridis Hoehne & Schltr. Região Neotropical HM777679 HM777929 H. tamanduensis Schltr. Região Neotropical HM777600 HM777993
H. tridens Lindl. África DQ522080 DQ522101
H. trifida Kunth Região Neotropical HM777672 HM777917 H. warmingii Rchb.f. &Warm. Região Neotropical HM777616 HM777821 H. weileriana Schltr. África HF560585 HF560609
3.2.
Enraizamento
Para enraizar a árvore utilizou-se a espécie Gennaria diphylla, que nas
análises de Batista et al. (2013) é irmã do clado formado por Habenaria e Bonatea.
3.3.
Levantamento dos dados moleculares
Foram utilizadas as mesmas sequências dos marcadores ITS e matK da
filogenia de Batista et al. (2013). Os códigos de acesso das sequências no GenBank
3.4.
Levantamento dos dados morfológicos
Foram analisadas exsicatas, flores conservadas em álcool 70%, fotos e fichas
de diagnose floral, que correspondem às partes do perianto dissecadas e distendidas
sobre uma ficha de cartolina. Para a caracterização das espécies africanas foram
utilizadas imagens de exsicatas disponíveis na internet e dados da literatura (Linder &
Kurzweil, 1999, Ponsie et al., 2007a, 2007b). As hipóteses de homologia ou
similaridade dos estados de caracteres morfológicos foram baseadas em identidade
topográfica e conectividade dos órgãos (Patterson, 1982; Rieppel, 1988). Uma
descrição e caracterização dos caracteres morfológicos e seus estados é apresentada
nos resultados. A análise da distribuição dos caracteres sobre as topologias obtidas foi
feita no programa Mesquite (Maddison & Maddison, 2011).
3.5.
Análises filogenéticas
As matrizes moleculares e morfológicas foram analisadas utilizando-se
critérios de otimização de parcimônia de Fitch (Fitch, 1971) no programa PAUP 4.0
(Swofford, 1998). As matrizes obtidas dos marcadores moleculares e morfológicas
foram avaliadas em separado e conjuntamente, de forma a detectar possíveis
incongruências entre os diferentes conjuntos de dados. O suporte estatístico dos
resultados obtidos em cada uma das análises foi avaliado utilizando-se valor de
bootstrap acima de 50% dos caracteres analisados (Felsenstein, 1985).
Para as análises com o método de máxima parcimônia foram realizadas duas
buscas heurísticas usando o Tree Bisection Reconnection (TBR) como algoritmo de
rearranjo com adição de sequências de modo aleatório. Na primeira, determinou-se o
número de árvores por replicação igual a 15, com 1000 replicações. Na segunda
busca, aplicou-se apenas uma replicação com um número infinito de árvores. O
suporte das análises foi determinado pelo bootstrap realizado com 1000 replicações
associado aos parâmetros da primeira busca heurística, com apenas uma replicação.
As árvores salvas nas análises foram visualizadas e editadas no programa Figtree
4.
Resultados
4.1.
Caracteres morfológicos
A matriz completa formada pelo conjunto de caracteres combinados é
constituída de um total de 1419 caracteres (tabela 4), desses 36 são caracteres
morfológicos (tabela 3). As definições para caracterizar cada termo morfológico
foram retiradas de literatura especializada (Stearn, 1992; Simpson, 2006, Gonçalvez
& Lorenzi, 2011).
Caracteres vegetativos
Caráter 1. Comprimento da planta: (0) pequena; (1) mediana; (2) grande.
Para o comprimento de cada indivíduo mediu-se o comprimento da base do caule até
a última flor da inflorescência. Esse valor quantitativo foi categorizado da seguinte
maneira: 0-30 cm = planta pequena; 31-60 cm = planta de porte mediano; acima de
61cm = planta grande.
Caráter 2. Número de tubera: (0) simples; (1) múltiplo.
Esse caráter separa Habenaria de Bonatea. Em Habenaria o número de tubera é
sempre simples e em Bonatea é quase sempre múltiplo.
Caráter 3. Disposição das folhas no caule: (0) adpressa; (1) patente.
A disposição das folhas no caule foi dividida em dois tipos: adpressas ao caule ou
patentes. No primeiro caso a maior parte ou toda a lâmina da folha encontra-se em
contato íntimo (muito próxima), envolvendo o caule. No caso da folha patente, o
crescimento da estrutura ocorre em um ângulo aberto em relação ao eixo de
Caráter 4. Distribuição das folhas mais desenvolvidas no caule: (0) ao longo; (1) na
base; (2) adpressa ao solo.
Neste caso foi analisada a posição das folhas mais desenvolvidas no caule. As folhas
apresentam-se praticamente ao longo de todo o caule. Mesmo assim é possível
observar um desenvolvimento maior das folhas ocorrendo ao longo de todo o caule,
apenas na base ou adpressa ao solo.
Caráter 5. Formato das folhas: (0) linear; (1) lanceolado; (2) lanceovado; (3) ovado;
(4) oblonga; (5) cordiforme.
O formato da folha varia muito em algumas espécies, devido a variação fenotípica
que pode ocorrer de acordo com o ambiente que a espécie está inserida, mas em
outras plantas, esse caráter se mantém constante. Desse modo, muitas espécies
apresentaram mais de um estado para esse caráter.
Caráter 6. Margem da folha: (0) inteira; (1) ondulada.
Praticamente todas as espécies analisadas de Habenaria neotropicais apresentam a
margem da folha inteira, sendo apenas algumas espécies de Bonatea que apresentam a
margem ondulada.
Inflorescência
Caráter 7. Número de flores por inflorescência: (0) poucas; (1) mediano; (2) muitas.
Os valores absolutos foram categorizados da seguinte maneira: poucas – até 10 flores;
mediano – entre 11 a 20 flores; e muitas – acima de 21 flores.
Caráter 8. Inflorescência: (0) laxa; (1) intermediária; (2) congesta.
De acordo com a quantidade de flores que os indivíduos apresentavam e o seu arranjo
na inflorescência (flores mais próximas ou distantes no eixo da inflorescência), foram
Pedicelo
Caráter 9. Comprimento do pedicelo em relação ao ovário: (0) menor; (1) mesmo
comprimento ou maior.
O comprimento do pedicelo é comparado com o comprimento do ovário. Foram
quantificados os valores absolutos do pedicelo e do ovário das espécies analisadas.
Corola
Caráter 10. Tricomas na corola: (0) ausentes; (1) presentes.
A presença de tricomas foi observadas em duas espécies neotropicais: Habenaria
mystacina, H. pubidactyla var. apiculatipetala e em uma espécie africana H.
lithophila.
Sépala
Caráter 11. Comprimento da sépala dorsal: (0) pequena; (1) mediano; (2) grande.
Foi quantificado o comprimento da sépala dorsal a partir das fichas de diagnose floral.
No caso de sépalas muito côncavas, essas apresentavam-se deformadas nas fichas de
diagnose, sendo possível apenas a obtenção do valor absoluto do segmento do eixo
principal. Foram categorizados os seguintes valores: sépala dorsal pequena = até 5
mm; mediana = 6-10 mm; e grande = acima de 11 mm.
Caráter 12. Posição da sépala dorsal: (0) inflexa; (1) reflexa.
Foi observada a disposição espacial da sépala dorsal em cada flor na inflorescência.
Caráter 13. Concavidade da sépala dorsal: (0) plana; (1) côncava; (2) convexa.
Foi analisada a angulação que a sépala dorsal cria no seu próprio eixo principal e
assim deixa menos ou mais exposta a coluna. Desse modo, a sépala dorsal plana
apresenta um ângulo próximo a 90º, na sépala côncava ângulo inferior a 90º e sépala
Caráter 14. Sépala laterais adnatas aos lobos do estigma: (0) presente; (1) ausente.
Esse caráter avalia se as sépalas laterais apresentam-se fundidas aos lobos do estigma.
Esta característica é comumente presente apenas em Bonatea.
Pétalas
Caráter 15. Partição das pétalas: (0) bipartida; (1) simples.
Pétalas com algum grau de partição foram classificadas como bipartidas e os
segmentos nomeados de pétala posterior (o segmento geralmente maior e que se
encontra mais próximo da sépala dorsal) e pétala anterior. Espécies sem partição nas
pétalas foram classificadas como tendo pétalas simples.
Caráter 16. Pétalas adnatas às sépalas: (0) presentes; (1) ausentes.
Esse caráter está presente apenas nas espécies de Bonatea, exceto B. bracteata.
Caráter 17. Pétala anterior adnata aos lobos do estigma: (0) presente; (1) ausente.
Esse caráter está presente apenas nas espécies de Bonatea, exceto B. bracteata.
Caráter 18. Comprimento da pétala anterior em relação a pétala posterior: (0) menor;
(1) mesmo comprimento; (2) maior.
O comprimento das pétalas anterior e posterior varia nas espécies. Nesse caráter
foram medidos os valores absolutos de cada segmento, a partir do seu eixo principal
e, depois, comparados os valores encontrados e assim categorizados em: menor,
quando o segmento da pétala anterior é menor do que a pétala posterior; mesmo
comprimento, quando os dois segmentos apresentam aproximadamente o mesmo
comprimento; ou maior, quando o segmento da pétala anterior é maior do que a pétala
Labelo
Caráter 19. Partição do labelo: (0) tripartido; (1) simples; (2) multipartido.
Normalmente o labelo em Habenaria apresenta partições. O eixo principal é
denominado de lobo mediano do labelo e os laterais de lobos laterais do labelo.
Geralmente o labelo é tripartido, no entanto em algumas espécies apresenta-se
simples. Algumas espécies africanas apresentam esse segmento muito ramificado e,
nesse caso, foi classificado como multipartido.
Caráter 20. Comprimento do segmento mediano do labelo: (0) menor; (1) mesmo
comprimento; (2) maior.
Nesse caráter, foi verificada a relação entre o comprimento do segmento mediano e
laterais do labelo, a partir da obtenção dos valores absolutos para cada um. Foram
classificados como: menor, quando o segmento mediano era menor do que os
segmentos laterais; mesmo comprimento, quando os dois segmentos tinham
aproximadamente o mesmo comprimento; e maior, quando o segmento mediano era
maior do que os laterais.
Projeção na entrada do calcar
Caráter 21: Projeção dentiforme na entrada do calcar: (0) ausente; (1) presente/calcar;
(2) presente/estigma.
Em Habenaria o calcar, também conhecido como esporão, é uma estrutura
geralmente cilíndrica, originária do labelo, dentro do qual o néctar é produzido e
armazenado. Algumas espécies apresentam uma projeção dentiforme na entrada do
calcar que provavelmente está relacionada ao direcionamento da probóscide do
polinizador em relação a abertura do calcar. Essa projeção pode ser orginária do
Calcar
Caráter 22. Comprimento do calcar em relação ao comprimento do ovário com o
pedicelo: (0) menor; (1) mesmo comprimento; (2) maior.
Neste caso foi feita uma comparação entre o comprimento absoluto do calcar e o
comprimento do ovário com o pedicelo.
Hemipolinário
Caráter 23. Hemipolinários: (0) separados; (1) unidos.
Os hemipolinários foram considerados separados quando é possível retirar apenas um
conjunto contendo o viscídio, caudículo e a polínia, e unidos quando os viscídios se
encontram em contato e os dois conjuntos (hemipolinários) são retirados unidos um
ao outro.
Caráter 24. Forma geral dos viscídios: (0) plana; (1) globosa; (2) globosa/sulcada
Este caráter analisa a tridimensionalidade dos viscídios. Na maioria das espécies
analisadas o viscídio é uma estrutura mais ou menos globosa. No grupo da H.
parviflora o viscídio apresenta um sulco central, no qual se encaixa a probóscide do
polinizador. No grupo da H. secunda o viscídio apresenta-se achatado
dorsi-ventralmente, apresentando um formato mais ou menos plano.
Ginostêmio
Caráter 25. Comprimento dos canais da antera em relação ao comprimento do
estigma: (0) menor; (1) mesmo comprimento; (2) maior.
Neste caso foi verificada a relação entre comprimento do canal da antera em relação
Caráter 26. Posição dos lobos dos estigmas: (0) para frente; (1) para cima; (2) para o
lado
Tanto Habenaria como Bonatea apresentam os estigmas bilobados. Em relação ao eixo principal da coluna, a porção receptiva dos lobos do estigma pode estar voltada
para frente, para cima ou para os lados. A posição para os lados é encontrada apenas
em Bonatea e algumas espécies neotropicais tradicionalmente incluídas na seção Macroceratitae.
Caráter 27. Comprimento do estigma em relação ao comprimento geral da flor: (0)
curto; (1) mesmo comprimento; (2) longo
Foi verificada a relação entre comprimento da parte receptiva dos lobos do estigma
em relação ao comprimento geral da flor. Este foi um dos caracteres centrais
utilizados no tratamento seccional de Kränzlin (1892, 1901).
Caráter 28. Margem dos estigmas: (0) não involuta; (1) involuta.
Esse caráter aparece apenas nas espécies neotropicais tradicionalmente incluídas na
seção Macroceratitae, em algumas espécies do Velho Mundo (H. dives) e todas as espécies de Bonatea.
Caráter 29. Posição do lobo mediano do rostelo em relação as anteras: (0) encoberto;
(1) parcialmente; (2) totalmente projetado.
Foi verificado como o lobo mediano do rostelo encontra-se em relação aos lobos da
antera. Se totalmente encoberto pelas anteras, parcialmente ou totalmente projetado.
Caráter 30. Posição dos lobos laterais do rostelo: (0) paralelos; (1) convergentes em
direção ao ápice.
Caráter 31. Fusão do lobo mediano do rostelo com os segmentos laterais do labelo:
(0) ausente; (1) presente.
Esse caráter está presente nas espécies de Bonatea exceto em B. bracteata.
Caráter 32. Projeção dos lobos laterais do rostelo em relação aos lóculos da antera: (0)
ausente; (1) presente.
Esse caráter verificou se os lobos laterais do rostelo são compreendidos ou não pelos
lóculos da antera.
Caráter 33. Fusão dos lobos laterais do rostelo com os canais da antera: (0) ausente;
(1) presente.
Em Habenaria, os lobos laterais do rostelo apresentam um sulco sobre o qual estão
dispostos os canais da antera, não havendo qualquer fusão entre eles. Em todas as
espécies de Bonatea estas estruturas são fundidas exceto Bonatea bracteata.
Caráter 34. Presença de papilas no rostelo: (0) ausente; (1) presente.
Este caráter está presente apenas em Bonatea, exceto em B. bracteata, B.
polypodantha e B. pulchella.
Caráter 35. Margem do rostelo: (0) lisa; (1) ciliada.
Esse caráter está presente apenas em Bonatea, exceto em B. bracteata, B.
polypodantha e B. pulchella.
Caráter 36. Forma do lobo mediano do rostelo: (0) não cuculado; (1) cuculado.
Esse caráter está presente apenas em Habenaria macilenta e em Bonatea, exceto em
A partir do levantamento dos caracteres morfológicos para cada espécie
analisada foi obtida a matriz morfológica (tabela 3). Algumas espécies possuem dois
ou mais estado de caráter para o mesmo caráter, em outros casos não foi possível
observar o estado de caráter em questão, nesses casos a interrogação (?) é o
indicativo. Na figura 3 é possível observar a diversidade da morfologia floral das
Tabela 3. Matriz Morfológica. Lista dos caracteres levantados para cada espécie analisada. A interrogação (?) representa o estado de caráter não conhecido
Espécies Estados de Caracteres
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
Bonatea antennifera 1,2 1 1 0 4 1 0,1,2 1 0 0 2 0 1 0 0 0 0 2 0 0 1 0 0 1 0 2 2 1 2 0 1 0 1 1 1 1
B. boltonii 0 1 1 0 4 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 2 0 0 1 0 0 1 0 2 2 1 2 0 1 0 1 1 1 1
B. bracteata 0 0 1 0 4 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 ? 0 0 0 2 0 1 0 2 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0
B. cassidea 0,1 1 1 0 0,1 1 0,2 1 0 0 2 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 2 0 1 0 2 2 1 2 0 1 0 1 1 1 1
B. lamprophylla 1 1 1 0 3 1 0,1 0 0 0 2 0 1 0 0 0 0 2 0 0 1 2 0 1 0 2 2 1 2 0 1 0 1 1 1 1
B. polypodantha 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 2 0 0 1 2 0 1 0 2 2 1 2 0 1 0 1 0 0 0
B. porrecta 0,1 1 1 0 1 1 0,1,2 1 0 0 2 0 1 0 0 0 0 2 0 0 1 2 0 1 0 2 2 1 2 0 1 0 1 1 1 1
B. pulchella 0 1 1 1 3 0 0 0 0 0 2 0 1 0 0 0 0 2 0 0 1 2 0 1 0 2 2 1 2 0 1 0 1 0 0 0
B. saundersioides 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 2 0 0 1 1 0 1 0 2 2 1 2 0 1 0 1 1 1 1
B. speciosa 0,1 1 1 0 4 1 0,1,2 1 0 0 2 0 1 0 0 0 0 2 0 0 1 0 0 1 0 2 2 1 2 0 1 0 1 1 1 1
Gennaria diphylla 0,1 0 1 0 4 0 1,2 2 0 0 0 0 0 1 1 1 1 ? 0 1 0 0 0 1 ? 0 ? 0 0 ? 0 0 0 0 0 0
Habenaria achalensis 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 2 0 0 2 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0
H. alpestris 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 2 0 0 1 1 0 1 2 0 0 1 0 0 0 0 0 0
H. arenaria 0,1 0 1 1 4 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 ? 0 2 ? 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
H. armata 0,1 0 1 0 3 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 2 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0
H. ayangannensis 0 0 1 0 0 0 0 0,1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 2 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0
H. balansae 1 0 0 0 0 0 0,1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 2 0 1 0 0 1 1 0 1 2 0 0 1 0 0 0 0 0 0
H. brevidens 0 0 1 0 1,4 0 1 2 0 0 0,1 0 1 1 0 1 1 0 0 2 0 0 0 1 0 0 2 0 0 0 0 1 0 0 0 0
H. caldensis 0,1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 2 0 0 0 2 1 1 0 1 2 0 1 1 0 0 0 0 0 0
H. clavata 1,2 0 1 0 1,4 0 0,1,2 1,2 1 0 2 0 1 1 0 1 1 0 0 2 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0
H. ciliatisepala 1,2 0 1 0 0,1 0 1,2 2 0 0 0 0 1 1 1 1 1 ? 0 1 0 1 0 1 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
H. cryptophilla 1 0 1 0 4 0 1 0,1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 2 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0
H. curvilabria 1 0 1 0 3 0 2 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 ? 1 ? 0 2 0 1 2 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 H. depressifolia 0 0 1 2 4 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 2 0 0 0 0 0 1 0 0 2 0 0 0 0 1 0 0 0 0
H. distans 0 0 1 1 4 0 0,1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 2 0 0 0 2 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 H. dives 0,1 0 1 0 1 0 2 2 0 0 0 1 0 1 0 1 1 2 0 2 0 1 0 1 0 0 2 1 0 0 0 1 0 0 0 0
H. edwallii 1 0 1 0 1 0 0,1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 2 0 0 1 2 0 1 2 0 0 1 0 0 0 0 0 0 H. glaucophylla 1 0 1 1 4 0 0,1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 ? 0 0 0 2 0 1 2 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
H. hamata 1,2 0 1 0 1,3 0 1 2 0 0 2 0 1 1 1 1 1 ? 1 ? 0 2 0 1 2 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 H. hexaptera 2 0 1 0 3 0 2 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 2 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0
H. humilis 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 2 0 0 0 1 0 1 2 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 H. imbricata 0 0 1 0 2 0 1 2 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 2 0 0 0 1 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0
H. itacolumia 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 ? 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 H. johannensis 2 0 1 0 1 0 0 1 1 0 2 0 1 1 0 1 1 2 0 0 0 2 0 1 2 2 0 1 2 0 0 1 0 0 0 0
H. laevigata 0,1 0 1 0 1 0 0,1,2 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 ? 0 2 0 2 0 0 0 1 ? 0 0 1 0 0 0 0 0 0 H. lavrensis 0,1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 2 0 1 1 0 1 1 2 0 0 0 0 0 1 2 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
H. leprieurii 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 2 0 0 1 1 0 0 2 0 0 1 0 0 0 0 0 0 H. leptoceras 2 0 1 0 3 0 2 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 2 0 2 0 1 2 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
H. leucosantha 0 0 1 0 3 0 0 1,2 0 0 1 0 1 1 0 1 1 2 0 0 0 2 0 1 2 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 H. lithophila 0,1 0 1 2 4 0 0,1,2 2 0 1 1 0 1 1 0 1 1 2 0 2 0 0 0 1 2 0 2 0 0 0 0 1 0 0 0 0
H. lundibundiciliata 0 0 0 0 0 0 0 0,1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 2 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 H. macilenta 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 2 0 1 1 0 1 1 0 0 2 0 0 0 1 2 1 0 0 2 1 0 1 0 0 0 1
H. macronectar 1,2 0 1 0 1 0 0 1,2 1 0 2 0 1 1 0 1 1 2 0 0 1 2 0 1 2 2 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 H. magniscutata 0,1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 2 0 0 0 0 0 1 2 0 0 0 2 0 0 1 0 0 0 0
H. mannii 0,1 0 1 0 1 0 0,1 1,2 0 0 2 0 0 1 0 1 1 0 2 2 0 1 0 1 0 ? 2 0 0 1 0 0 0 0 0 0 H. melanopoda 0,1 0 0 0 0 0 1,2 2 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 2 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0
H. montevidensis 1,2 0 1 0 3 0 1,2 1,2 0 0 1 1 2 1 1 1 1 ? 0 0 0 2 0 1 0 0 2 0 1 0 0 1 0 0 0 0 H. mystacina 1,2 0 0 0 0 0 1 2 0 1 0 0 1 1 0 1 1 2 0 0 0 0 0 1 2 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
H. nuda. pygmae 2 0 0 0 0 0 0,1 2 0 0 1 0 1 1 0 1 1 2 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 H. orchiocalcar 0,1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 2 0 1 1 0 1 1 0 0 1,2 0 0 1 1 0 1 2 0 2 1 0 0 0 0 0 0
H. pabstii 0,1,2 0 1 0 1 0 0 0 0 0 2 0 1 1 0 1 1 2 0 0 0 2 0 1 2 0 0 0 2 0 0 1 0 0 0 0 H. paranaensis 1 0 1 0 1 0 2 2 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 2 2 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0
H. parviflora 0,1,2 0 1 0 0 0 2 2 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 2 0 0 1 2 0 1 2 0 0 1 0 0 0 0 0 0 H. praestans 1,2 0 1 0 4 0 2 2 0 0 2 0 0 1 1 1 1 ? 2 1 0 0 0 1 0 ? 2 0 0 1 0 0 0 0 0 0
H. pratensis 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 2 0 0 1 0 1 1 0 0 2 0 0 0 1 0 0 2 0 1 0 0 1 0 0 0 0 H. psammophylla 1 0 1 0 0 0 2 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 2 0 0 0 0 0 1 0 0 2 0 0 1 0 0 0 0 0 0
H. pseudohamata 2 0 1 0 1,3 0 2 2 0 0 2 0 1 1 1 1 1 ? 0 2 0 2 0 1 2 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 H. pubidactyla var.
apiculatipetala 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 2 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 H. pungens 1,2 0 0 0 0 0 2 2 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 2 0 0 0 1 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 H. regnellii 0,1 0 1 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 2 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0
H. rodeiensis 1,2 0 0 0 1 0 0 0,1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 2 0 2 1 0 1 0 0 0 0 H. rolfeana 0,1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 2 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0
H. rotundiloba 0,1,2 0 0 0 0 0 1 2 0 0 1 0 1 1 1 1 1 ? 0 2 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 H. schenckii 0 0 1 2 4 0 0 0,1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 2 0 0 0 2 0 1 0 0 2 0 0 0 0 1 0 0 0 0
H. secunda 1,2 0 1 0 3 0 2 1,2 0 0 0 0 0 1 0 1 1 2 0 1 2 0 0 0 0 0 2 0 0 1 0 0 0 0 0 0 H. secundiflora 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 2 0 0 1 0 0 0 0 0 0
H. setacea 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 2 0 0 0 0 0 1 0 1 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 H. subviridis 0,1 0 1 0 1 0 0 2 0 0 1 0 1 1 0 1 1 2 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0
H. tamanduensis 1,2 0 1 0 1 0 1,2 1 1 0 0,1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 2 1 1 0 0 2 0 2 1 0 0 0 0 0 0 H. tridens 0 0 1 0 1 0 0,1 0,2 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 2 0 1 0 1 0 ? 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0
H. trifida 0,1,2 0 1 0 1 0 0 0 1 0 2 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 2 0 2 1 0 0 0 0 0 0 H. warmingii 2 0 1 0 1 0 2 1,2 0 0 1 0 0 1 0 1 1 2 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0
4.2.
Análise filogenética dos dados morfológicos
Tabela 4. Dados das análises de parcimônia.
Caracteres morfológicos
Caracteres moleculares
Combinada
Quantidade de caracteres 36 1383 1419
Caracteres informativos 36 320 356
Número de árvores 210 1489 1260
Número de passos 238 954 1291
Índice de consistência (IC) 0,23 0,69 0,55
Índice de Retenção (IR) 0,70 0,86 0,79
Com os dados da matriz de caracteres morfológicos, foram obtidas 210
árvores igualmente mais parcimoniosas, com 238 passos, com o IC = 0,23 e IR =
0,70. Todos 36 caracteres morfológicos foram informativos (tabela 4). Foram obtidas
árvores de consenso estrito, maioria 50%, 85% e de Adams, e as topologias obtidas
foram as mesmas, sendo apresentado na figura 4 o consenso estrito. Nessa análise
Habenaria mostrou-se polifilético, não sendo possível avaliar nenhuma relação entre
as espécies, exceto o clado formado por Bonatea (bootstrap = 73%) e o clado
4.3.
Análise filogenética dos dados moleculares
Com os dados da matriz de caracteres moleculares, foram obtidas 1489
árvores igualmente mais parcimoniosas, com 954 passos, com o IC = 0,69 e IR =
0,86. Dos 1383 caracteres, 320 foram informativos (tabela 4). Na árvore de consenso
estrito (figura 5), o clado neotropical de Habenaria mostrou-se monofilético
(bootstrap = 94%) e Habenaria tridens Lindl. configura como espécie irmã do
mesmo (bootstrap = 100%). Bonatea manteve-se como um grupo monofilético
4.4.
Análise filogenética dos dados combinados
Com relação à análise dos dados combinados (tabela 4), foram obtidas 1260
árvores igualmente mais parcimoniosas, com 1291 passos, com o IC = 0,55 e IR =
0,79. Dos 1419 caracteres, 356 foram informativos. Os resultados foram basicamente
os mesmos da análise molecular: o clado neotropical de Habenaria mostrou-se
monofilético (bootstrap = 90%) e Habenaria tridens aparece como espécie irmã do
mesmo (bootstrap = 100%). Bonatea manteve-se como um grupo monofilético
5.
Discussão
A comparação de análises separadas e combinadas de dados moleculares e
morfológicos tem sido discutidas por diversos autores (Assis, 2009 e referências
citadas ali). Observa-se que em alguns casos, quando tais dados são combinados, a
resolução e o suporte aumentam, enquanto em outros casos tendem a diminuir.
No presente trabalho, observou-se que a topologia resultante da análise
combinada foi mais resolvida do que a análise morfológica e menos resolvida do que
a análise molecular. Além disso, os valores de bootstrap foram relativamente mais
baixos na topologia dos dados combinados, quando comparada com a dos dados
moleculares. Existem diversas causas para explicar esses resultados: baixo número de
caracteres para resolver as árvores, alto número de caracteres conflitantes e alto
número de árvores igualmente mais parcimoniosas conflitantes, cujo consenso estrito
é pouco resolvido. No caso da análise morfológica mostrada aqui, as três causas se
aplicam. No caso da análise molecular, como já esperado, os resultados foram
similares à Batista et al. (2013). Quando comparada com a análise morfológica, a
análise molecular apresentou um número mais alto de caracteres, com menos conflito
entre eles e, consequentemente, um consenso estrito mais resolvido. Essa
interpretação acima explica, em parte, os resultados da análise combinada em relação
ao clado neotropical, onde os caracteres moleculares e morfológicos potencialmente
conflitantes resultaram numa árvore de consenso estrito menos resolvida e com
valores de suporte mais baixos, em comparação a dos dados moleculares.
Diferentemente, em Bonatea, a combinação dos dados resultou em maior resolução e
suporte.
Embora a análise combinada tenha recuperado certos clados, não foi possível
reconhecer sinapomorfias morfológicas para os mesmos. Isso se aplica tanto ao clado
neotropical quanto aos seus subclados. Tal resultado deve-se à ocorrência de
homoplasias e falta de resolução filogenética dentro do clado neotropical. Desse
modo, o clado neotropical de Habenaria e seus subclados não puderam ser
morfologicamente circunscritos. Logo, suas circunscrições taxonômicas, mas não
O monofiletismo de Bonatea, como indicado por Ponsie et al. (2006), foi
confirmado.
Esse clado apresenta várias sinapormofias, incluindo a presença de mais de
um tubera, margem da folha ondulada, sépalas laterais adnatas aos lobos do estigma,
pétalas adnatas as sépalas, lobo mediano do rostelo fusionado aos lobos laterais do
labelo, lobos laterais do rostelo fusionados aos canais da antera, rostelo com papilas e
margem ciliada. Caracteres normalmente considerados sinapomorfias do gênero,
como lobo mediano do rostelo cuculado e uma projeção dentiforme na entrada do
calcar aparecem em H. macilenta e no clado H. johannensis + H. macronectar,
respectivamente. Além disso, esse último clado também apresenta em comum com
Bonatea os estigmas muito longos, com superfície receptiva voltada para o lado e
margens involutas.
Outro caso relevante é o de Habenaria schenkii e H. depressifolia, as únicas
espécies neotropicais que apresentam as folhas orbiculares e adpressas ao solo. Nas
análises com dados moleculares de Batista et al. (2013), a posição dessas duas
espécies é incerta. No entanto, na análise combinada as mesmas aparecem como
6.
Conclusão
Os resultados obtidos neste trabalho mostraram que os caracteres
morfológicos utilizados não foram suficientes para resolver as relações filogenéticas
entre as espécies do clado neotropical de Habenaria. Dessa forma, torna-se necessária
a reavaliação desses caracteres, a partir de um estudo mais detalhado de homologia
envolvendo ontogenia e anatomia, bem como a busca por novos caracteres. Embora
os caracteres morfológicos não tenham gerado resultados satisfatórios para o
entendimento das relações das espécies, esse foi o primeiro trabalho do gênero no
7.
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